Hoe 'n CNC-masjien werk en toepassings

Die alomteenwoordige CNC-masjiene is in 'n menigte fabrieke en werkswinkels van alle soorte. Hulle wonderlike voordele het hulle byna noodsaaklike masjiene gemaak vir die bewerking van onderdele. Noudat jy weet wat hierdie tipe masjiene is, is die volgende weet hoe 'n CNC-masjien werk, hoe onderdele gemasjineer word, die programmeertaal wat hulle gebruik, asook die mees algemene toepassings van hierdie masjiene.

Index

1 Hoe 'n CNC-masjien werk: CNC- of numeriese beheerbewerking
2 CNC masjien toepassings
3 meer inligting

Hoe 'n CNC-masjien werk: CNC- of numeriese beheerbewerking

Van CAD (Computer-Aided Design of Computer Aided Design) of CAM (Computer-Aided Manufacturing of Computer Aided Manufacturing) ontwerpe, sommige lees- of taalkodes waarmee die CNC-masjien die roetes of bewegings wat gemerk is vir die bewerking van die onderdeel in 'n gepaste volgorde sal kan volg sodat die gewenste resultaat verkry word. Dit wil sê, sodat die deel aan die einde van die proses identies is aan die een in die rekenaarontwerp.

Met ander woorde, danksy hierdie kodes sal dit moontlik wees om beweeg die kop met die werktuig deur die asse van die masjien. Natuurlik kan die gereedskap van een masjien na 'n ander verskil, sommige het selfs 'n multi-gereedskapkop om tussen verskeie te wissel en bied groter buigsaamheid van werk. Daar kan byvoorbeeld snygereedskap, boorgereedskap, frees- of draaigereedskap, sweisgereedskap, opspoorgereedskap, ens.

Bewegingsbeheer

CNC masjiene het twee of meer programmeerbare adresse (asse). Oor die algemeen is daar 3 (X, Y, Z), alhoewel hulle soms meer kan hê soos ons in die vorige artikel gesien het, benewens om rotasies toe te laat (roterende asse word A, B, C genoem). Afhangende van die aantal asse, kan jy min of meer komplekse bewerking uitvoer. Hoe meer asse, hoe groter mate van vryheid van beweging, so dit kan baie meer komplekse uitsnywerk maak.

om beheer van beweging Van hierdie asse kan twee tipes stelsels gebruik word wat individueel of saam kan werk:

Absolute waardes (kode G90): in hierdie geval word die koördinate van die bestemmingspunt verwys na die oorsprongpunt van koördinate. Die veranderlikes X (meting van die finale deursnee) en Z (meting in 'n rigting parallel met die rotasie-as van die spil) word gebruik.
Inkrementele waardes (kode G91): in hierdie ander geval word die koördinate van die bestemmingspunt na die huidige punt verwys. Die veranderlikes U (radiale afstand) en W (gemeet in 'n rigting parallel met die rotasie-as van die spil) word gebruik.

Programmeerbare bykomstighede

Slegs met 'n bewegingsbeheer kon die CNC-masjien nie gebruik word nie. Daarom, die masjiene moet op ander maniere geprogrammeer word. Die tipe CNC-masjien is in werklikheid nou verwant aan die tipe programmeerbare bykomstighede wat dit het. Byvoorbeeld, binne bewerking kan jy spesifieke programmeerbare funksies hê soos:

outomatiese gereedskapverandering: op sommige multi-gereedskap bewerking sentrums. Die gereedskapkop kan geprogrammeer word om die nodige gereedskap in elke geval te gebruik sonder om dit met die hand in die spil te plaas.
Spilspoed en aktivering: Die spilspoed in omwentelinge per minuut (RPM) kan ook geprogrammeer word, insluitend die rotasierigting (kloksgewys of antikloksgewys), asook stop of aktiveer.
Verkoeler: Baie bewerkingsmasjiene wat met harde materiale, soos klip of metaal werk, benodig ’n koelmiddel sodat dit nie oorverhit nie. Die koelmiddel kan ook geprogrammeer word om aan of af te skakel tydens die dienssiklus.

CNC program

CNC-masjiene kan geprogrammeer word, soos gesien is, maar hulle doen dit deur verskillende metodes wat jy moet weet wanneer jy met een van hulle werk:

handleiding: Voer die inligting in wat jy wil hê by 'n opdragprompt. Om dit te doen, is dit nodig om 'n alfanumeriese kode te ken wat gestandaardiseer is, soos dié van die DIN 66024 en DIN 66025 standaarde.
Outomaties: dit is tans die mees gewone geval, en dit word uitgevoer deur middel van 'n rekenaar wat aan die CNC-masjien gekoppel is. 'n Persoon sal die data deur middel van sagteware kan verander sonder om die kodes te ken, aangesien die program self in beheer sal wees om dit in verstaanbare instruksies vir die CNC-masjien te vertaal. Dit word gedoen deur 'n taal genaamd APT, wat op sy beurt in binêr vertaal sal word (nulle en ene) sodat die CNC-masjien se mikrobeheerder dit kan verstaan en in bewegings kan vertaal.

Tans is daar ook 'n paar ander CNC-masjiene meer gevorderd en makliker om te gebruik, soos die outomatiese wat dalk nog minder menslike ingryping nodig het.

CNC-program voorbeeld. Bron: Researchgate

Die sogenaamde CNC-program, wat geskryf is in 'n laevlaktaal genoem G en M (gestandaardiseer deur die ISO 6983 daar OIE RS274) en bestaan uit:

G-kodes: generiese bewegingsinstruksies. G kan byvoorbeeld vorentoe beweeg, radiaal beweeg, pouse, siklus, ensovoorts.
M-kodes: wat nie ooreenstem met bewegings of diverse nie. Voorbeelde van M kan wees om die spil te begin of te stop, gereedskap te verander, koelmiddel toe te dien, ens.
N: die program is verdeel in fases of blokke instruksies wat deur die letter N aangevoer sal word. Elke blok is genommer, aangesien die bewerkingsaksies opeenvolgend uitgevoer word. Die masjien sal die nommering respekteer.
Veranderlikes of adresse: Die kode bevat ook hierdie tipe waardes, soos F vir toevoersnelheid, S vir spilspoed, T vir gereedskapseleksie, I, J en K vir die ligging van die middelpunt van 'n boog, X, Y en Z vir die beweging van asse, ens.

Alle sal afhang van die tipe masjien. Byvoorbeeld, 'n CNC-masjien vir plaatmetaalbuiging is nie dieselfde as een vir sny nie. Die eerste het nie 'n spil nie en benodig nie koelmiddel nie.

G en M kode voorbeeld tabel

As jy na die tabel hierbo kyk, kan ons gebruik 'n voorbeeld blok om te verduidelik wat gebeur. Stel jou byvoorbeeld voor dat jy die volgende kode of CNC-program het:

N3 G01 X12.500 Z32.000 F800

Hierdie klein brokkie CNC-kode sal die CNC-masjien sê, sodra dit in binêre vertaal is, om te doen die volgende aksies:

N3 dui aan dat dit die derde blok is wat uitgevoer word. Daarom sou daar twee vorige blokke wees.
G01: voer 'n lineêre beweging uit.
X12.500: sou 12.5 mm langs die X-as beweeg.
Z32.000: dit sal 32 mm langs die Z-as beweeg. In hierdie geval sal daar geen beweging in Y wees nie.
F800: 'n Voer word gemaak teen 'n spoed van 800 mm/min.

APT taal

Verder, die gepaste taal dit is 'n programmeertaal wat gebruik sal word as 'n tussenkode tussen die vorige een en die masjienkode (binêre kode) verstaanbaar deur die MCU. Dit is ontwikkel in die MIT-laboratorium, deur Douglas T. Ross. Destyds, in 1956, is dit gebruik om servomeganismes te beheer, maar die gebruik daarvan het nou versprei en dit het 'n internasionale standaard vir numeriese beheer geword.

Dit is oorweeg 'n voorganger van CAM, en is soortgelyk aan ander tale soos FORTRAN. Hierdie kode sal deur rekenaarsagteware omskep word in 'n reeks binêre instruksies wat in die geheue van die CNC-masjien se mikrobeheerder gelaai sal word sodat dit dit kan uitvoer, wat elektriese beheerseine genereer om die motors en gereedskap te beweeg.

Hierdie APT-taal kan beheer baie parameters van die CNC-masjien:

Spilspoed (RPM)
Spil aan of af
rotasie
geskeduleerde stop
Yskas
Bewegings in alle moontlike rigtings (XYZ en ABC)
Tydsberekening
herhaal siklusse
bane
Ens

Diegene wat CNC-masjiene gebruik, hoef natuurlik nie hierdie APT-taal te ken nie, aangesien die huidige sagteware redelik intuïtief is en maklike beheer moontlik maak, deur die APT deursigtig aan die gebruiker te vertaal om die onderdeel te skep wat in ontwerp is. die CAD/CAM-lêer. Dit maak egter nooit seer om te weet dat dit bestaan en wat dit is nie.

Deesdae het moderne CNC-masjiene reeds grafiese koppelvlakke met raakskerms en geïntegreerde rekenaar wat die gebruik daarvan baie vergemaklik. Hulle is uiters intuïtief en het nie veel leer nodig nie. Deur 'n penstasie of USB-geheue sal hulle jou toelaat om die ontwerp van die stuk te laai, sodat dit op 'n ander onafhanklike rekenaar ontwerp kan word.

CNC kontroleerder

El cnc-beheerder Dit sal die een wees wat verantwoordelik is vir die interpretasie van die CNC-program, sy opdragte in opeenvolgende volgorde, en dit sal onder meer die nodige bewegings en funksies uitvoer.

CAM / CAD-program

Un CAD of CAM sagteware Dit sal gebruik word om die ontwerp of model te skep van wat bedoel is om vervaardig te word. Die huidige sagteware laat reeds toe om outomaties van hierdie tipe formate na 'n CNC-program te gaan.

DNC stelsel

Soos vir die DNC (Direkte Numeriese Beheer), is 'n term wat verwys na 'n rekenaar wat deur 'n netwerk aan een of meer CNC-masjiene gekoppel is. Op hierdie manier kan die CNC-program na die masjiene oorgedra word, hetsy deur Ehternet, of deur meer klassieke en rudimentêre poorte soos die RS-232C-reekspoorte, wat steeds in baie industriële masjiene gebruik word.

CNC masjien toepassings

cnc masjiene hulle het meer toepassings as wat jy dink. Baie van die bedryf en werkswinkels, van die kleinste tot die grootste, is afhanklik van een of meer van hierdie spanne. Hulle kan selfs by die huis gebruik word vir sekere DIY-werke vir makers.

Ontspanning (selfdoen en makers)

Baie vervaardigers het klein CNC-masjiene van verskillende tipes by die huis om 'n paar selfdoen-projekte te maak. Dit kan ook deur individue gebruik word om sekere take van die huis af uit te voer:

Maak juweliersware stukke.
Bewerking van materiale om onderdele of komponente te skep.
Skep onderdele om voertuie of ander soorte toerusting te herstel wanneer onderdele nie meer verkoop word nie.
Maak kunswerke of gravures.

Werkswinkels en vervaardigingsbedryf

Natuurlik in die professionele sektor, beide in werkswinkels en fabrieke, is dit ook baie algemeen om CNC-masjiene te sien, beide vir skrynwerkers, herstelwinkels, onderdelevervaardiging, die tekstielbedryf, die lugvaartsektor, versiering, kabinetvervaardiging, ens. Byvoorbeeld:

Plaatmetaal laser sny.
Plasma sweiswerk.
Kies en plaas, of om onderdele of komponente reg in hul monteerplek te plaas.
Buig van stawe, buise, plate...
Boorwerk.
Draai of maal van hout.
Vervaardiging van pasgemaakte onderdele.
Modellering of bykomende vervaardiging.
Skep van inplantings of prosteses vir mediese gebruik.
Gravures.
Ens

elektroniese industrie

Spesiale vermelding verdien die CNC-masjiene wat ook in 'n sektor so mededingend en gevorderd as dié van gebruik is elektroniese en halfgeleier industrie. Hierdie masjiene kan 'n groot aantal take verrig, soos:

Halfgeleier wafer sny.
Vervaardiging van heatsinks van koper- of aluminiumblokke.
Skep van omhulsels/strukture vir rekenaars, televisies, selfone, ens.
Pick & Place om oppervlakmonteringskomponente op 'n PCB-bord in plek te plaas vir daaropvolgende soldering.
Sweiswerk.
Lasergravering van handelsmerke en logo's.
Om die lense te vorm.
Ens

hardewarepond